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Camada de Ozônio

Química

A camada de ozônio é um revestimento de ozônio que envolve a Terra na parte da estratosfera e que nos protege de vários tipos de radiação, como a ultravioleta.
A camada de ozônio absorve a radiação ultravioleta (UV) do Sol
A camada de ozônio absorve a radiação ultravioleta (UV) do Sol
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A camada de ozônio, como o próprio nome diz, é uma camada ou revestimento formado por moléculas do gás ozônio (O3(g)), uma forma alotrópica do oxigênio cuja molécula é mostrada abaixo:

Molécula de ozônio

Ela situa-se em uma camada externa à atmosfera, em uma altitude entre 20 e 35 km, sendo chamada de estratosfera. Mas esse gás também pode ser encontrado em menor quantidade na troposfera (altitude de cerca de 10 km).

Camadas da atmosfera. Na estratosfera fica a camada de ozônio

A camada de ozônio possui uma função vital para a manutenção da vida na Terra, pois ela é capaz de absorver até 99% da radiação ultravioleta (UV) proveniente do Sol. Visto que essa radiação tem baixos comprimentos de onda e alta energia, ela possui alto poder de penetração na pele. É essa radiação que provoca o bronzeamento, mas ela também é responsável por muitos efeitos danosos, pois pode danificar o DNA (ácido desoxirribonucleico), provocando mutações genéticas.

A radiação UV divide-se em três faixas de energia distintas: UVA (320 nm a 400 nm), UVB (290nm a 320 nm) e UVC (200 nm a 290 nm). Entre elas, a mais danosa e energética é a UVC, que, felizmente, não atinge a superfície terrestre porque é filtrada pela camada de ozônio.

Assim, a camada de ozônio é realmente um escudo versátil e eficiente que ajuda a proteger dessa radiação nociva muitas formas de vida, como os plânctons, que são os responsáveis pela produção de grande parte do nosso oxigênio.

A quantidade de ozônio na estratosfera não é constante, mas ela é diretamente proporcional à intensidade da radiação UV. A formação das moléculas desse gás ocorre por meio da decomposição das moléculas do gás oxigênio (O2(g)), formando oxigênio livre que reage, em uma segunda etapa, com o gás oxigênio:

1ª etapa: O2(g) → 2 O(g)

2ª etapa: O(g) + O2(g)1 O3(g)

Forma-se, então, um equilíbrio químico na camada de ozônio:

2 O2(g) ↔ 1 O3(g) + O(g) ∆H = + 142,35 kJ/mol

Infelizmente, porém, o ser humano lançou ao longo do tempo alguns compostos poluentes que deslocaram esse equilíbrio no sentido de decomposição do ozônio, diminuindo a sua concentração na estratosfera e deixando o planeta mais desprotegido.

Um dos maiores causadores da destruição da camada de ozônio são os CFCs (Clorofluorcarbonetos, também conhecidos como Fréons®), que são compostos formados por átomos de carbono, flúor e cloro. Os CFCs são lançados na atmosfera principalmente pelo seu uso como propelente de aerossóis (sprays), em geladeiras e refrigeradores, como agente expansor de plásticos e em solventes para limpar circuitos eletrônicos.

Os sprays que contêm CFC destroem a camada de ozônio

Como se pode ver nas reações abaixo, quando o CFC atinge a estratosfera, a radiação solar decompõe suas moléculas, liberando cloro. O cloro, por sua vez, reage com o ozônio e isso diminui a sua concentração:

CH3C(g) → CH3(g) + C(g)

C(g) + O3(g) → CO(g) + O2(g)

Além disso, o CO formado também reage com os átomos de oxigênio livres na atmosfera, liberando mais átomos de cloro, que irão reagir com o ozônio, destruindo cada vez mais nossa camada protetora:

ClO(g) + O(g) → Cl(g) + O2(g)

O lugar mais afetado é a Antártida, onde o buraco na camada de ozônio era duas vezes maior que na Europa em setembro de 2000. O satélite de monitoração da camada de ozônio da Nasa registrou o maior buraco já observado sobre a Antártida, medindo cerca de 28,3 milhões de quilômetros quadrados, o que representa mais de três vezes a área da Austrália. Essa situação é pior na Antártida porque lá a formação de átomos de cloro é muito grande e mantém-se inalterada, em razão das atípicas nuvens estratosféricas formadas durante o inverno austral, sendo na superfície das partículas dessas nuvens que ocorrem as reações mostradas.

Imagem tirada por satélite da Nasa de “buraco” na camada de ozônio sobre a Antártida, em setembro de 2000
Imagem tirada por satélite da Nasa de “buraco” na camada de ozônio sobre a Antártida, em setembro de 2000

As possíveis consequências da destruição da camada de ozônio são o aumento da incidência do câncer de pele, em virtude da ação dos raios ultravioletas, e a intensificação do aquecimento global, o que leva a vários resultados catastróficos, como o descongelamento de geleiras polares, aumentando o nível das águas nos oceanos.

Mas ainda resta uma ponta de esperança, pois desde 2000 as concentrações de CFCs têm diminuído quase um por cento ao ano.


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "Camada de Ozônio"; Brasil Escola. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/quimica/camada-de-ozonio2.htm>. Acesso em 23 de abril de 2018.

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Questão 1

(Enem-2012) O rótulo de um desodorante aerossol informa ao consumidor que o produto possui em sua composição os gases isobutano, butano e propano, dentre outras substâncias. Além dessa informação, o rótulo traz, ainda, a inscrição “Não contém CFC”. As reações a seguir, que ocorrem na estratosfera, justificam a não utilização de CFC (clorofluorcarbono ou Freon) nesse desodorante:

I) CF2Cℓ2 + UV → CF2Cℓ• + Cℓ•
II) Cℓ + O3 → O2 + CℓO•

A preocupação com as possíveis ameaças à camada de ozônio (O3) baseia-se na sua principal função: proteger a matéria viva na Terra dos efeitos prejudiciais dos raios solares ultravioleta. A absorção da radiação ultravioleta pelo ozônio estratosférico é intensa o suficiente para eliminar boa parte da fração de ultravioleta que é prejudicial à vida. A finalidade da utilização dos gases isobutano, butano e propano neste aerossol é:

a) substituir o CFC, pois não reagem com o ozônio, servindo como gases propelentes em aerossóis.

b) servir como propelentes, pois, como são muito reativos, capturam o Freon existente livre na atmosfera, impedindo a destruição do ozônio.

c) reagir com o ar, pois se decompõem espontaneamente em dióxido de carbono (CO2) e água (H2O), que não atacam o ozônio.

d) impedir a destruição do ozônio pelo CFC, pois os hidrocarbonetos gasosos reagem com a radiação UV, liberando hidrogênio (H2), que reage com o oxigênio do ar (O2), formando água (H2O).

e) destruir o CFC, pois reagem com a radiação UV, liberando carbono (C), que reage com o oxigênio do ar (O2), formando dióxido de carbono (CO2), que é inofensivo para a camada de ozônio.

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